金属型重力铸造铝合金缸盖关键部位二次枝晶间距研究

文章重点分析了同一生产条件下同一发动机缸盖的不同关键位置的二次枝晶间距值,其结果表明,缸盖的金属型铸造工艺是符合发动机性能设计要求的,探讨了二次枝晶间距与铸造工艺、产品性能设计要求之间的关系。分析了整个缸盖毛坯铸件的凝固顺序,从而推断铸造工艺的合理性。     

低压铸造A356.2铝合金轮毂轮辐的性能

对低压铸造A356.2铝合金轮毂不同形式轮辐取样,进行了微观组织和力学性能测试,并对二次枝晶臂间距、断口形貌及微区成分等进行了分析,研究了轮辐性能的影响因素和断裂机制.结果表明,不同类型轮辐强度整体水平较高而塑性不足,其中屈服强度主要受基体相状态决定因此变化不大;伸长率受铸件内部缺陷控制变化相对较大;抗拉强度变化趋势与伸长率相关.拉伸断口的表面分布着杂质和孔洞等缺陷,经能谱测试,断口表面存在由浇注过程带入的渣滓、氧化膜而引入的C和O元素,Fe元素也在轮辐上相对聚集.断口表面观察到准解理平面及韧窝形貌,说明断裂方式是韧脆混合型断裂,裂纹主要沿枝晶胞之间的共晶区域进行扩展.     

铬铁矿砂在铝合金铸造中的应用

分别使用普通硅砂和铬铁矿砂浇注铝合金阶梯试样,分析其试棒的抗拉强度、屈服强度、伸长率以及硬度,分析其金相组织,测其晶粒度和二次枝晶间距并进行对比.试验表明,采用铬铁矿砂铸造,明显提高铸件的抗拉强度;伸长率在壁较薄处也有较大提升,而在壁厚较厚处则优势下降;晶粒细化效果显著,晶粒度和二次枝晶间距优于普通硅砂铸件,冷却速度敏感性小于普通硅砂铸件.因此铬铁矿砂更适合于作为强度要求高的铸件,但是由于其强烈的激冷效果使得金属液流动性变差,因此不适合做形状复杂铸件的造型材料,加之价格昂贵,其使用受到限制.     

锶变质近共晶Al-Si合金力学性能与枝晶α-Al特征参数的相关性

测量了用不同Sr加入量变质的近共晶Al Si合金中枝晶α Al的一次分枝间距和二次枝晶臂间距 ,考察了枝晶α Al特征参数的变化对合金力学性能的影响。研究结果表明 :Sr的加入可以细化枝晶 ,表现为一次分枝间距和二次枝晶臂间距随合金中Sr含量的增加而减小 ;枝晶细化可以提高合金的力学性能 ,合金的铸态力学性能与枝晶α Al的特征参数是高度线性相关的     

3D打印结合简易模具制备铝合金缸盖样件工艺研究

以解决铝合金发动机缸盖快速成型样件制作费用高、时间长、品质差等问题为目的,探讨了采用选择性激光烧结3D打印技术与简易铝模结合的工艺制备某型号的铝合金缸盖样件,并对铸造后的缸盖毛坯样件的尺寸精度、致密程度和二次枝晶间距进行了研究和分析。结果表明:此工艺能够很好的满足缸盖样件产品在时间、费用和质量等方面的要求,通过对缸盖关键部位金相观察和二次枝晶间距测量发现,从冒口部位到燃烧室面,二次枝晶间距变化越来越小,晶粒也越来越细。     

Al—5Ti—B变质高锌铝合金的组织和性能

研究了Al-5Ti-B变质高锌铝合金的组织和性能。金属型铝合金组织不发达的粗大α树枝晶，晶界上杂乱分布着大块状或长条状的富硅相及其他相。经钠盐精炼和0．08％Ti变质后，合金生长形状发生巨大变化，α树枝晶发达而细小，二次枝晶臂间距显著减小；硅相和其他晶间相变为球状或细短条状且均匀弥散分布在α枝晶的晶界上；晶间组织增多，变质后，抗拉强度显著提高，塑性也明显改善。     

冷铁对铝合金铸件二次枝晶间距的影响

研究了冷铁厚度、冷铁的有效作用距离、铸件二次枝晶间距以及铸件的模数之间的关系。结果表明,随着冷铁厚度的增加,试样的二次枝晶间距减小;试样的直径和冷铁的厚度显著影响冷铁的有效作用距离,随着试样直径的增加,必须相应增加冷铁的厚度。根据研究结果,绘制了铸件模数、铸件热节厚度及应加冷铁厚度之间的关系诺模图。还研究了冷铁厚度与局部凝固速度及铸件二次枝晶间距之间的关系,并给出了局部凝固速度及铸件二次枝晶间距之间关系的数学表达式,对于任何模数的A357合金铸件,只要合理控制其局部凝固速度,即可得到需要的二次枝晶间距。     

Al3Ti3B中间合金对AZ91D镁合金组织及力学性能的影响

研究了Al3Ti3B中间合金对AZ91D镁合金显微组织及力学性能的影响.通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察发现,Al3Ti3B中间合金能显著减小AZ91D合金的二次枝晶臂间距与晶粒尺寸,在加入0.3%Al3Ti3B时晶粒尺寸就由原来的约260 μm减小至约100μm.伴随着合金晶粒尺寸的减小,合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率都明显提高,这主要是由于晶粒细化后能阻碍裂纹扩展的有效晶界增多,晶界强化作用显著;同时,Al3Ti3B中间合金的加入促使溶质均匀分布,使共晶体(α Mg17Al12)形貌发生改变,共晶体尺寸减小,这有利于裂纹切过脆性的共晶体传播,提高合金的变形协调能力.     

New numerical/experimental model for prediction of tensile properties in aluminum A357 castings: the effect of microstructure and microshrinkages

Abstract

This paper introduces a new model for prediction of tensile properties of Al A357 castings in the form of UTS (MPa) = a + b ln (G/√?) and El (%) = c + d ln (G/√?). While previous models use only SDAS for prediction of tensile properties of the castings, the present model uses G (temperature gradient at solidification front) to evaluate the difficulty of liquid metal feeding and formation of microshrinkages and ? (cooling rate of solidifying alloy) to provide information about SDAS. The proposed model has been developed based on the data from a series of defect free plates and later was applied for prediction of tensile properties of new castings from A357 alloy. It was found that the model successfully predicts the tensile properties of cast Al A357 alloys.     

Sr含量对Mg-Li-Al-Mn合金显微组织及力学性能的影响

利用真空感应炉在氩气保护下,设计与制备Mg-8Li-3Al-0.5Mn-xSr（x=0-1.0）合金,并将其进行热挤压处理。分别研究合金铸态与挤压态显微组织和拉伸性能。结果表明：LAM830合金主要含有α-Mg,β-Li,Al2Mn3和LiMgAl2相。在加入Sr后合金中出现Al-Sr析出相。Sr对铸态合金α-Mg基体的二次枝晶臂有明显细化效果。经过热挤压处理的合金组织远优于铸态的合金组织。金属间化合物的含量与形态对合金力学性能的影响很大,其中挤压态的LAM830-0.5Sr具有最佳的伸长率（22.43%）,LAM830-0.75Sr合金具有最佳的抗拉强度（265.46 MPa）。     

Effects of chill casting processes on secondary dendrite arm spacing and densification of Al-Si-Mg alloy

Based on the resin bonded sand casting process, the-effects of chill processes on the secondary dendrite arm spacing（SDAS） and densification of Al-Si-Mg alloy were studied. The influences of the chill thickness and effective distance of chill operating on the SDAS were researched; and the effect of chill＇heat capacity on SDAS was investigated. The result reveals that, SDAS decreases with increasing the thickness of chill but the effect of chill is finite. The effective distance of chill operating for the chill with different thickness were obtained, and the functional relations among modulus, length of castings and thickness of chill were discussed, and the synthetical network chart of the relation among them was plotted. The relationship between local solidification rate and SDAS was defined by means of quadratic polynomial regression.     

原位钛合金化A356合金的组织与性能研究

研究了不同含钛量(分别为0.07%Ti、0.13%Ti、0.19%Ti)的原位钛合金化A356合金的微观组织和力学性能,并与相应含钛量熔配加钛A356合金进行了对比,发现原位钛合金化A356合金的二次枝晶臂间距小于熔配加钛合金,随着钛含量增加二次枝晶臂减小且趋势相同.较低钛含量原位钛合金化合金综合力学性能优于熔配加钛合金,但钛含量较高时两种合金的性能差别变小,甚至低于熔配加钛合金,原因在于较高钛含量的原位钛合金化合金中较高的铁含量严重降低了合金的塑性.     

LD11铸锭均匀化试验及过烧温度的确定

对ＬＤ１１铝合金铸锭均匀化进行了试验研究,指出以往的典型制度（４９５℃保温１６ｈ）的不足之处,推荐采用最佳均匀化制度（５１０℃保温１６ｈ）并确定ＬＤ１１铸锭均匀化的过烧温度５４０℃。     

Effect of strontium on columnar growth of dendritic α phase in near-eutectic Al-11.6%Si alloys

For Al-11.6 % Si alloy, the influence of the addition of Sr on the morphology of the dendrite α phase was investigated, and the characteristic parameters of the dendrite α phase, the primary dendrite spacing and the secondary dendrite arm spacing, were also measured. The addition of strontium promotes the columnar dendrite growth and leads to a decrease of both the primary dendrite spacing and secondary dendrite arm spacing with the increase of the content of strontium in the modified near-eutectic Al-Si alloys. It is thought that the addition of Sr leads to a reduction of the solid-liquid interfacial energy of the dendrite α phase, consequently resulting in a decrease of the growth undercooling of dendrite tips. And hence, the nucleation of the equiaxed grains in the liquid in front of the columnar dendrite tips is restrained, thus the addition of strontium in Al-Si alloys promotes the growth of the columnar dendrites. The reduction of the solid-liquid interfacial energy also leads to the decreases in the primary dendrite spacing and the secondary dendrite arm spacing.     

金属型真空重力精密铸造技术的研究及在铝硅系合金铸造上的应用

总结了传统金属型铸造的特点，综合创新研发了金属型真空重力精密铸造技术，开展了真空环境中铝液流动充型和快速凝固过程的研究，并投入批量生产，生产证明，该技术在增加铸件致密度、强度，提高尺寸精度和金属利用率，减少废品和降低生产成本等各方面都有明显的优势，具有很大的推广应用价值。     

中心区减薄的十字形试件拉伸性能研究

中心区减薄的十字形试件拉伸,是实现板料双向拉伸变路径条件下,达到大变形以至破裂的可行试验方法,对于复杂加载路径板料屈服行为及成形极限研究,有重要的试验意义。通过标准单向拉伸试验,对比研究了板材减薄前后单向拉伸性能的变化。对于中心区方形减薄的十字形试件,进行了单臂试件和十字形试件的单向拉伸试验,验证了中心区减薄后应力计算的正确性。     

铝合金钎焊接头金相试样制备方法

对6063铝合金钎焊接头金相试样进行手工磨平、磨光和机械抛光,再以不同的侵蚀剂分别侵蚀不同的试样表面,然后进行宏观、微观分析比较,结果发现经0.5%氢氟酸溶液和混合酸水溶液侵蚀后的试样,均能清晰地显示钎焊接头显微组织,效果较好.值得一提的是试样的磨平、磨光、抛光及侵蚀过程须一气呵成.     

固溶工艺对6061铝合金组织和拉伸性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验等方法,研究了固溶处理工艺对6061铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,随固溶时间的延长和固溶温度的升高,合金中可溶第二相粒子逐渐溶解,再结晶增强,晶粒细化,合金拉伸性能升高;进一步延长固溶时间和提高固溶温度,合金晶粒粗化,合金强度下降。热处理后残留粗大第二相粒子的多少和合金晶粒大小是影响合金拉伸性能和断口形貌的主要因素。时效工艺为180 ℃×8 h条件下,6061铝合金的最佳固溶工艺为535 ℃×80 min。